DE357666C

DE357666C - Arrangement for stabilizing separately excited DC reversing pole motors

Info

Publication number: DE357666C
Application number: DES46303D
Authority: DE
Inventors: Dr Ing Ludwig Binder
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1917-02-04
Filing date: 1917-02-04
Publication date: 1922-08-28

Description

Anordnung zur Stabilisierung von fremderregten - Gleichstromwendepolmotoren. Zum Antrieb von Unterseebooten verwendet man vorzugsweise fremderregte Gleichstrommotoren mit Rücksicht auf die gute Regelbarkeit und guten Betriebseigenschaften dieser Maschinen. Ein Nachteil dieser Maschinen, -die in der Regel mit Wendepolen ausgeführt werden, besteht darin, d'aß bei hohen Feldschwächungen, die für hohe Drehzahlen erforderlich sind, leicht Labilität auftritt. Um dies zu vermeiden, hat man Kompoundwicklungen angewendet. Diese nehmen jedoch einerseits einen beträchtlichen Raum ein, wirken, also auf die Ausnutzung der Maschinen mit Rücksicht auf Erwärmung ungünstig, anderseits aber kann die Umsteuerung der Motoren nicht mehr durch einfache Umkehr der Nebenschlußerregung erfolgen, sondern es bedarf einer Regelung im Ankerstromkreis. Dies bedingt wiederum große Schaltvorrichtungen, die im Unterseebootsantrieb unerwünscht sind'.Arrangement for the stabilization of separately excited direct current reversing pole motors. Separately excited DC motors are preferably used to drive submarines with regard to the good controllability and good operating characteristics of these machines. A disadvantage of these machines, which are usually designed with reversible poles, consists in d'ass at high field weakenings, which are required for high speeds lability occurs easily. To avoid this, compound windings are used applied. On the one hand, however, these take up a considerable amount of space. therefore unfavorable to the utilization of the machines with regard to heating, on the other hand however, it is no longer possible to reverse the motors by simply reversing the shunt excitation take place, but it requires a regulation in the armature circuit. This in turn requires large switching devices which are undesirable in submarine propulsion '.

Diese Schwierigkeit kann dadurch behoben werden, d'aß man das Feld des zu stabilisierenden Motors durch eine Hilfsspannung verstärkt, die vom, Hauptstrom, oder von einem diesen proportionalen Strom beeinflußt wird. Man kann diese Hilfsspannung z. B. in einer Hilfsmaschine erzeugen, die mit konstanter oder annähernd konstanter Um-?aufzahl angetrieben wird". Die Hilfsspannung wird dann entweder einer besonderen Kompoundwicklung des Motors zugeführt, oder sie wird in dessen Erregerstromkreis .2ingefügt. Bei Anwendung dieser Anordnung sind aber für den Richtungswechsel des Motors zwei Umschalter erforderlich, einer zum Umkehren des Erregerstroms für den Motor, der andere zur Umkehr der von der Hilfsmaschine erzeugten Spannung. Dies ist für Unterseebootsantrieb sehr nachteilig, da die Raumersparnis hier eine bedeutende Rolle spielt.This difficulty can be remedied by keeping the field of the motor to be stabilized is amplified by an auxiliary voltage that is supplied by the, main current, or is influenced by a current proportional to this. You can use this auxiliary voltage z. B. generate in an auxiliary machine with constant or approximately constant The auxiliary voltage is then either a special one Compound winding of the motor supplied, or it is in its excitation circuit .2 inserted. When using this arrangement, however, the change in direction of the Two changeover switches required, one to reverse the excitation current for the motor Motor, the other to reverse the voltage generated by the auxiliary machine. this is very disadvantageous for submarine propulsion, since the space saving here is a significant one Role play.

Nach der Erfindung wird die Zahl der Schalter dadurch auf einen herabgesetzt, daß die Hilfsspannung in einer Hilfsmaschine erzeugt wird, deren Antrieb nach Geschwindigkeit und Richtung? von der Bewegung des Hauptmotors, abhängt, und! zwar dadurch, da.ß sie mit der Welle dieses Motors mechanisch verbunden ist. Die Erregung der Hilfs- Maschine soll dabei nur unter dem Eineuß der Stromst4rke der Hauptmaschine stehen. Die Spannung der Hilfsmaschine wirkt dabei :n Richtung der Spannung der Erregerwicklung der Hauptmaschine. Die mechanische Ve.rbind!ung hat den Vorteil, daß eine besondere Antriebsmaschine für die Hilfsmaschine gespart wird.According to the invention, the number of switches is thereby reduced to one, that the auxiliary voltage is generated in an auxiliary machine, the drive of which is based on speed and direction? on the movement of the main motor, depends, and! indeed by the fact that it is mechanically connected to the shaft of this motor. The excitement of the auxiliary machine should only be influenced by the power of the main engine. The voltage of the auxiliary machine has the following effect: n Direction of the voltage of the excitation winding of the main machine. The mechanical connection has the advantage that a special drive machine is saved for the auxiliary machine.

Die Anordnung unterscheidet sich von der bekannten Anordnung, bei der fremderregte Gleicbstrominotoren mit Schwungrad ebenfalls mit einer Hilfsmaschine gekuppelt sind, sowohl durch den Zweck als auch durch die Ausführung; denn diese bekannte Anordnung bezweckt, bei hohen Belastungen einen genügenden Drehzahlabfall zu erreichen, um genügend Energie aus dem bei ihr vorhandenen Schwungrad zu entnehmen. Dabei steht die Hilfsmaschine in erster Linie unter dem Einfluß einer konstanten Fremderregung, und erst in zweiter Linie unter dem Eineuß der Stromstärke der Hauptmaschine. Außerdem wirkt die Spannurig der Hilfsmaschine der Erregung der Hauptmaschine entgegen.The arrangement differs from the known arrangement in the separately excited DC motor with flywheel also with an auxiliary machine are coupled, both by purpose and by execution; because this known arrangement aims at a sufficient speed drop at high loads to achieve in order to take enough energy from the flywheel present with her. The auxiliary machine is primarily under the influence of a constant External excitation, and only in the second place under the influence of the amperage of the main engine. In addition, the tension of the auxiliary machine counteracts the excitation of the main machine.

Eine sehr günstige Anordnung erhält man, wenn man als Hilfsmaschine einen Hilfsmotor verwendet, der zum Antrieb des Bootes für kleine Geschwindigkeiten, somit kleine Leistung, dient. Sehr vorteilhaft ist es, diesen Motor auf der Welle der Hauptmaschine, beispielsweise auf der Kupplung zwischen den beiden Motoren anzuordnen, da hierdurch wiederum Platz gespart wird.A very favorable arrangement is obtained when one is used as an auxiliary machine uses an auxiliary engine to propel the boat at low speeds, thus small power, serves. It is very advantageous to have this motor on the shaft the main engine, for example on the coupling between the two engines, because this in turn saves space.

Ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierin bedeutet a, a" einen Doppelmotor, der eine Schraubenwelle antreibt. Die Anker werden aus dem Netz b, etwa einer Alclcimulatorenbatterie, über die Schalteinrichtung c gespeist. Die beiden Felder der Hauptstrommotoren d" d, die der Einfachheit halber parallel zu denselben Klemmen liegen, werden ebenfalls üly-r diese Schalteinrichtung vom Netz aus erregt. In die Zuleitung e dieser Erregerwickhing ist die ni.it dem Ankerstrom des Hauptmotors sich ändernde, elektromotorische Kraft eingeschaltet, die in dem Anker der Hilfsma.schine f erzeugt wird. Der Anker der Hilfsmaschine ist nach der Erfindung auf der gemeinsamen Welle des. Doppelmotors angebracht, also mit der Welle des Doppelmotors unmittelbar mechanisch verbunden, so claß .der Antrieb der Hilfsmaschine nach Geschwindigkeit und Richtung jetzt abhängig vom Hauptmotor erfolgt. Hierdurch wird erreicht, daß zur Umsteuerung der ganzen Anordnung ein einziger in der Schalteinrichtung c zwischen den Leitungen e sitzender Umschalter genügt. Außerdem sind' zur Verbindung der Hilfsmaschine und der Erregerwicklungen des Doppelmotors mit der Schalteinrichtung c nur zwei Leitungen erforderlich.An embodiment of the invention is shown in the drawing. Herein, a, a "means a twin motor driving a screw shaft. The armatures are from the network b, such as an alkaline battery, via the switching device c fed. The two fields of the main current motors d "d, for the sake of simplicity are parallel to the same terminals, this switching device will also be üly-r excited from the network. In the supply line e of this pathogen winding is the ni.it dem Armature current of the main motor changing, electromotive force switched on, which is generated in the anchor of the auxiliary machine f. The anchor of the auxiliary machine is mounted according to the invention on the common shaft of the double motor, so directly mechanically connected to the shaft of the double motor, so the drive of the auxiliary machine in terms of speed and direction now dependent on the main motor he follows. This ensures that a single one for reversing the entire arrangement A changeover switch located in the switching device c between the lines e is sufficient. In addition, 'to connect the auxiliary machine and the excitation windings of the double motor with the switching device c only two lines are required.

i Da die Drehzahl der Hilfsmaschine sich im j gleichen Sinne, wie die des Hauptmotors ändert, ergibt sich der weitere Vorteil, daß die Stärke der Kompoundierung außer mit zunehmender Ankerstromstärke sieh auch noch finit zunehmender Drehzahl des Motors vergrößert und damit der Gefahr der Labilität ebenfalls entgegengearbeitet wird.i Since the speed of the auxiliary machine changes in the same sense as that of the main engine changes, there is the further advantage that the strength of the Compounding apart from with increasing armature current strength also see finitely increasing The speed of the motor increased and thus also counteracted the risk of instability will.

Die Erregung dies Feldes der Hilfsmaschine in Abhängigkeit von dem Ankerstrom kann auf verschiedene Weise erfolgen. Entweder kann der Ankerstrom selbst oder ein Teil desselben durch die Feldwicklung des Hilfsmotors geführt werden, oder es kann ein von diesem Ankerstrom abhängiges Spannungsgefälle zur Speisung des Hilfsmotorfeldes benutztüwerden. Besonders zweckmäßig ist die Anordnung, wonach d'as Feld des Hilfsmotors an die Klemmen der Wendepol'spulen gelegt wird. Gegebenenfalls kann das Feld des Hilfsmotors umschaltbar angeordnet werden, um die erforderliche Viereinstimmung zwischen den Feldstärken mit den verschiedenen Betriebsverhältnissen zu erzielen.The excitation of this field of the auxiliary machine as a function of the Armature current can be done in a number of ways. Either the armature current can itself or a part of it can be passed through the field winding of the auxiliary motor, or a voltage gradient that is dependent on this armature current can be used to supply the auxiliary motor field be used. The arrangement according to which the field of the auxiliary engine is particularly useful is placed on the terminals of the reversible pole coils. If necessary, the field des Auxiliary engine can be arranged switchable to the required four-match between the field strengths with the different operating conditions.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for the stabilization of separately excited, In particular, direct current reversing pole motors used to drive submarines, whose field is influenced by an auxiliary machine voltage influenced by its armature current when the armature current increases - it is characterized by the fact that the drive the auxiliary machine, the excitation of which is only affected by the amperage of the main machine depends on the speed due to its mechanical connection with the motor shaft and direction depends on the movement of the main motor.

2. Embodiment according to claim i, characterized in that the auxiliary engine for small travel as an auxiliary machine serves.

3. Embodiment according to claim i, characterized in that the auxiliary motor is placed on the shaft of a main twin motor. q .. arrangement according to claim 3, characterized in that the auxiliary motor is on the coupling of the main double motor is arranged.